PL240709B1 - Urządzenie do przeprowadzania reakcji amplifikacji próbek biologicznych - Google Patents

Description

PL 240 709 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest zespół grzejno-chłodzący, z jedoczesnym pomiarem widma fluorescencji, zwłaszcza do zastosowania w urządzeniach, w których przeprowadza się reakcję amplifikacji łańcuchowej próbek biologicznych z DNA. Wynalazek znajduje zastosowanie zwłaszcza do przeprowadzania szybkich reakcji amplifikacji.

W amerykańskim zgłoszeniu patentowym US2004001780A1 opisano urządzenie laboratoryjne do kontroli temperatury zawierające gniazda grzewcze w bloku grzewczym pustym w środku. Gniazda mają cienkie ścianki, gdzie wokół ich powierzchni zewnętrznej powierzchni nawinięte są druty grzejne. Gniazda mogą być chłodzone dmuchawą umieszczoną w celu nadmuchu powietrza na zewnętrzną p owierzchnię gniazd.

W innym zgłoszeniu amerykańskim US2005028587A1 ujawniono urządzenie i metodę do kontroli temperatury, stężenia, pomiaru objętości i transportu objętości mikroprzepływowych. Urządzenie zawiera jeden lub więcej elementów grzejnych z materiału oporowego. Elementy grzejne są uformowane w korpus laminarny, który można uformować w różne kształty geometryczne i połączyć z drugim korpusem zawierającym: płytki z mikrostudzienkami, probówki do mikrowirówki lub kanały mikroprzepływowe.

W chińskim zgłoszeniu patentowym CN108998371A opisano niskociśnieniowego urządzenia do kontroli temperatury PCR z ogrzewaniem indukcyjnym. Urządzenie zawiera komorę grzewczą, jednostkę reaktora PCR, wydrążony metalowy dysk, cewkę, jednostkę chłodniczą, jednostkę sterującą temperaturą, jednostkę sterującą ogrzewaniem indukcyjnym magnetycznym, główną jednostkę sterującą, silnik krokowy i czujnik temperatury. Reaktor PCR znajduje się pomiędzy komorą grzewczą a wydrążonym metalowym dyskiem. Wydrążony metalowy dysk jest ściśle dopasowany do zewnętrznego obwodu jednostki reaktora PCR. Jednostka sterowania ogrzewaniem indukcji magnetycznej jest połączona z cewką oraz z główną jednostką sterującą poprzez pionowe połączenie wtykowe. Jednostka kontroli temperatury jest połączona z czujnikiem temperatury. Jednostka kontroli temperatury, jednostka chłodnicza, jednostka kontroli ogrzewania z indukcją magnetyczną i główna jednostka kontroli tworzą system kontroli cyklu grzania-chłodzenia dla reakcji PCR.

Ze stanu techniki znane jest rozwiązanie konstrukcji układu optycznego do zastosowania w reaktorach PCR. W dokumencie CN204356338U ujawniono układ, który zawiera płytkę mocującą, układ wzbudzający, probówkę reakcyjną i kamerę. Płytka mocująca jest ułożona poziomo, a układ wzbudzający zawiera optyczne gniazdo mocujące, źródło światła i kolumnę prowadzącą światło. Źródła światła/światła oraz podstawa mocująca są połączone z płytką i kolumną światłowodową. Filtr wzbudzenia układu wzbudzającego jest umieszczony pomiędzy źródłem światła i kolumną światłowodową. Kolumna kontaktuje się z gniazdem mocującym probówkę poprze otwór. Pod gniazdem probówki znajduje się otwór przelotowy, który umożliwia rejestrację emisji za pomocą kamery poprzez filtr. Układ optyczny w nim przedstawiony charakteryzuje się dużym stopniem złożoności, pod względem ilości zastosowanych elementów. Przekłada się to na jego koszt i powoduje, że stosowanie tego rozwiązania może znacząco podnieść efektywny koszt wykonywanych analiz PCR.

W innym dokumencie patentowym, AU696482, zaprezentowano konstrukcję elementu grzejnego urządzenia do prowadzenia reakcji PCR. Probówki są umieszczane w wielodołkowym bloku i monolitycznym bloku grzejnym. W bloku wydrążone są rozłożone równomiernie kanały, przez które jest podawana ciecz chłodząca. Natomiast blok jest umieszczany na płycie grzewczej i zamykany z góry pokrywą grzewczą. Rozwiązanie jest bliskie dotychczas stosowanym rozwiązaniom. Taki sposób ogrzewania charakteryzuje się znaczną bezwładnością, ze względu na dużą pojemność cieplną metali i nie jest możliwe szybkie ogrzanie albo schłodzenie próbek. Ponadto nie ma także możliwości wytworzenia jednolitego gradientu temperatury w probówce.

Natomiast w rozwiązaniu wg dokumentu US2011008797A1 mieszaninę reakcyjną ogrzewa się za pomocą magnetycznych nanocząstek umieszczonych polu magnetycznym. Nanocząstki są rozpraszane w mieszaninie reakcyjnej w probówce. Następnie probówkę umieszcza się w cewce magnetycznej z pustym rdzeniem. Przepływ prądu w cewce powoduje powstanie pola magnetycznego i efekcie wzrost temperatury nanocząstek i mieszaniny reakcyjnej. W efekcie próbka jest „zanieczyszczana” dodatkowym składnikiem, który wymaga na dalszym etapie usunięcia. Dodatkowo dodatkowy składnik uzależnia wykonującego badanie od dostaw. Bez dodatku nanocząstek przeprowadzenie reakcji, w warunkach podniesionej temperatury, nie jest możliwe.

W kolejnym rozwiązaniu, US2018136246A1, pokazano urządzenie do prowadzenia reakcji biologicznych i sposób ogrzewania indukcyjnego probówki z reagentem. W probówce jest umieszczany

PL 240 709 B1 rdzeń magnetyczny powleczony polimerem. Następnie probówka jest umieszczania w gnieździe reakcyjnym, przy czym każde gniazdo posiada własną cewkę indukcyjną. Ponadto jest ono także zaopatrzone w ruchomy element z drugim, mniejszym rdzeniem magnetycznym, stanowiącym mieszadło magnetyczne.

W amerykańskim dokumencie patentowym US6558947B1 została ujawniona konstrukcja dołków do przeprowadzania reakcji PCR. Każdy dołek z próbką jest wyposażony we własny mechanizm do niezależnego ogrzewania i chłodzenia próbki, podczas gdy mechanizm wykrywania ciepła dostarcza informację zwrotną do sterownika. Gniazda są dopasowane swoim kształtem do kształtów probówki. W każdym przypadku konstrukcja gniazda jest przynajmniej dwuelementowa - wkład oraz obudowa wkładu (rękaw grzewczy) Wewnętrzny element może być wykonany dobrze przewodzącej ciepło włókniny. Natomiast rękaw jest wykonany z stopu miedziowo-berylowego. W jednej z realizacji wynalazku na zewnątrz lub wewnątrz przedłużonej podstawy rękawa znajduje się cewka oporowa, która umożliwia ogrzanie rękawa. W innej realizacji rękaw posiada dodatkową warstwę oporową, z którą jest połączone źródło prądu. W jeszcze innej realizacji źródło prądu łączy się bezpośrednio z rękawem. W kolejnej ujawnionej realizacji nie ma rękawa, a jest tylko wkład do rękawa, posiadający dwie powierzchnie. Dokument ujawnia także ogrzewanie rękawa za pomocą płytki lub gorącego powietrza. W dokumencie przedstawiono także możliwość ogrzewania za pomocą źródła promieniowania koherentnego. Zaproponowana w dokumencie konstrukcja elementów grzewczych umożliwia sterowanie temperaturą każdej probówki z osobna.

Problemem technicznym stawianym przed wynalazkiem jest dostarczenie takiej konstrukcji urządzenia do przeprowadzania reakcji amplifikacji próbek biologicznych, która umożliwiałaby precyzyjną kontrolę temperatury w każdej probówce, zapewniając niezależność jej grzania oraz szybkie chłodzenie, przy jednoczesnym niskim zapotrzebowaniu na moc grzewczą dla pojedynczej probówki, przy czym możliwy byłyby szybki narost temperatury w danej probówce oraz konstrukcja taka powinna charakteryzować się małą masą, a w związku z tym znikomą pojemnością cieplną, i niskim kosztem wykonania. Niespodziewanie powyższe problemy rozwiązał prezentowany wynalazek.

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do przeprowadzania reakcji amplifikacji próbek biologicznych z systemem niezależnej kontroli temperatury probówek w zespole grzewczym zawierającym wieloelementowe gniazda grzewcze umieszczone w obudowie układu chłodzącego, układ sterowania i układ zasilania, charakteryzujące się tym, że zespół grzewczy zawiera przynajmniej jedno gniazdo grzewcze zawierające metalowy rękaw grzewczy otoczony nawiniętym na niego bifilarnie nawojem z emaliowanego drutu nawojowego, który jest otoczony warstwą kompozytu polimerowego, przy czym na powierzchni nawoju znajduje się czujnik temperatury, i przynajmniej jedno gniazdo grzewcze jest przymocowane do sterującej płytki PCB umieszczonej na obudowie układu chłodzenia, przy czym w płytce PCB jest szczelina ograniczającą przepływ ciepła do płytki PCB od gniazda grzewczego, korzystnie w obudowie kanału powietrznego jest wewnętrzna komora zawierająca układ wzbudzania i pomiaru fluorescencji.

W korzystnej realizacji obudowa zawiera dwie ściany boczne połączone ze sobą za pomocą ściany trzeciej. W następnej korzystnej realizacji wynalazku obudowa układu chłodzenia zawiera przynajmniej jeden wentylator połączony wylotem z przynajmniej jedną obudową kanału powietrznego do umieszczania płytki PCB z przynajmniej jednym gniazdem grzewczym.

W korzystnej realizacji wynalazku narost temperatury rękawa grzewczego wynosi przynajmniej 20°C/s. W korzystnej realizacji wynalazku czujnikiem temperatury jest czujnik Pt100 albo Pt1000.

W korzystnej realizacji wynalazku płytka PCB jest połączona z układem sterowania oraz źródłem zasilania. W korzystnej realizacji wynalazku gniazdo grzewcze w przekroju poprzecznym jest okrągłe.

W korzystnej realizacji wynalazku gniazdo grzewcze w przekroju podłużnym ma kształt zwężającego się stożka.

W korzystnej realizacji wynalazku grubość rękawa grzewczego jest nie większa niż 0,1 mm.

W korzystnej realizacji wynalazku rękaw grzewczy jest wykonany z miedzi.

W korzystnej realizacji wynalazku drut nawojowy wykonany jest z miedzi.

W korzystnej realizacji wynalazku drut nawojowy jest emaliowany emalią na bazie poliuretanu.

Układ wzbudzania i pomiaru fluorescencji jest zamocowany do obudowy kanału powietrznego i zawiera: światłowód diody wzbudzającej fluorescencję połączony z diodą do wzbudzania fluorescencji, światłowód z filtrem do detektora fluorescencji jest połączony z detektorem fluorescencji, przy czym układ wzbudzania i pomiaru fluorescencji jest oddzielony od kanału powietrznego powierzchnią izolacyjną, przez którą są wyprowadzone światłowody układu wzbudzania i pomiaru fluorescencji. Układ wzbudzania i pomiaru fluorescencji jest połączony z gniazdem grzejnym za pomocą światłowodów.

PL 240 709 B1

Uformowanie odcinka drutu miedzianego w formie spiralnego stożka poprzez ciasne bifilarne zwinięcie daje przestrzenną powierzchnię grzejną. Właściwości takiej przestrzennej powierzchni grzejnej są następujące:

- zwinięcie długiego cienkiego dobrze przewodzącego prąd elektryczny drutu miedzianego daje dużą rezystancję wypadkową dla prądu elektrycznego i bardzo małą poprzeczną rezystancję cieplną w kierunku ogrzewanych polimerowych probówek,

- separację elektryczną pomiędzy uzwojeniami grzejnika zapewnia poliuretanowa emalia odporna na wysokie temperatury (temperatura pracy drutu wynosi, co najmniej 180°C), dlatego możliwe jest ciasne nawijanie drutu (zwój przy zwoju) i uzyskanie stabilnej i wysokiej rezystancji grzejnika, (tu ok. 5Ω z temperaturą pracy do 180°C ),

- ciasne nawinięcie drutu daje również dużą gęstość upakowania materiału grzejnika, który dobrze przewodzi ciepło, bo jest wykonany z miedzi, czyli zapewniona jest dobra dyfuzja ciepła do polimerowej probówki,

- optymalne jest również dopasowanie grzejnika do kształtu probówki (minimalizacja masy, a więc i pojemności cieplnej) skutkiem, czego jest szybkie nagrzewanie i chłodzenie grzejnika przy niewielkiej dostarczanej energii,

- jest również dobre dopasowanie impedancyjne do układu zasilania DC 5V, który to zasila również mikrokontroler i inne układy scalone. Dlatego w urządzeniu wystarczy tylko jedno napięcie zasilania, a sterowanie mocą jest łatwe i bardzo szybkie. Dostarczenie dużej energii do grzejnika następuje w ciągu ułamków mikrosekund.

Ciasno nawinięte uzwojenia tworzą izotermiczną powierzchnię stożka o ekstremalnie małej pojemności cieplnej a jednocześnie bardzo dużej przewodności termicznej. Temperatura tej powierzchni może być łatwo sterowana poprzez zmianę natężenia prądu płynącego w drucie miedzianym poprzez sprzężenie zwrotne z czujnikiem temperatury umieszczonym na powierzchni stożka. Sprzężenie zwrotne realizowane jest analogowo (Fig. 11) lub programowo przez szybki mikrokontroler, który realizuje funkcję pomiaru temperatury i decyduje o ilości energii dostarczonej do powierzchni grzejnej (Fig. 13) Dzięki takiemu rozwiązaniu możliwy jest kontrolowany narost temperatury z szybkością do 20°C/s oraz stabilizacja temperatury na dowolnym wymaganym poziomie z bardzo dużą dokładnością. Szybkość narostu temperatury może być dodatkowo ustawiana programowo. Obecny stan techniki nie zapewnia takich osiągów ze względu na fizyczne ograniczenia koncepcji grzania znanych układów, czyli pojemności cieplnej (masa układu) i przewodnictwa cieplnego. Poprzez minimalizację masy uzyskujemy również oszczędność mocy grzania, a w rezultacie i oszczędność energii pobieranej przez urządzenie.

Aby ograniczyć indukcyjność uzwojenie powinno być nawinięte bifilarnie jak na Fig 2. Ma to znaczenie, np. przy bardzo szybkim impulsowym sterowaniu mocą za pomocą PWM powoduje to ograniczenie przepięć pojawiających się na indukcyjnościach w przypadku kluczowania prądu.

W celu wyrównania temperatury wewnątrz powstałego stożka jak również ze względów wytrzymałości mechanicznej oraz możliwość umocowania grzejnika do PCB umieszczono w środku powstałej spirali odpowiednio ukształtowaną folię z miedzi o grubości 0,1 mm. Materiał wybrano ze względu na duże przewodnictwo cieplne, dobre właściwości mechaniczne i możliwość przylutowania stopem bezołowiowym do płytki PCB. Po złożeniu uzyskujemy element grzejny o pożądanych parametrach elektrycznych i mechanicznych oraz niewielkiej pojemości cieplnej (Fig. 3). W celu wzmocnienia konstrukcji, zabezpieczenia drutu przed wpływem warunków zewnętrznych oraz zamocowania czujnika temperatury na zewnętrzną stronę elementu grzejnego nałożono cienką warstwę kompozytu polimerowego o dużym przewodnictwie cieplnym dobrych właściwościach termicznych i mechanicznych (Fig. 4).

Urządzenie wg. wynalazku posiada szereg zalet. Przede wszystkim czas narostu temperatury powyżej 20°C /s jest dwukrotnie wyższy niż w najszybszych urządzeniach tego typu dostępnych obecnie na rynku. Nie jest wymagane wysokonapięciowe źródło zasilania - wystarczy jedno źródło o napięciu 5 V DC lub AC. Kolejną istotną zaletą jest to, że moc potrzebna do utrzymania temperatury na poziomie 100°C jest mniejsza niż, 1 W, co w przypadku np. 8 probówek daje 8 W, gdzie w dużych komercyjnych urządzeniach z rozwiązaniami grzania i chłodzenia za pomocą ogniw Peltiera moc ta jest na poziomie 800 W. Ponadto w każdej probówce można ustawić indywidualny synchroniczny cykl termiczny, funkcji tej nie posiada żadne znane na rynku urządzenie. Możliwość indywidualnego ustawienia cyklu dla każdej probówki daje lepsze dopasowanie do parametrów reakcji polimerazy w przypadku, gdy wykonujemy test na różne patogeny w tym samym badaniu. W rezultacie test jest lepszej jakości.

PL 240 709 B1

Przykłady realizacji wynalazku zobrazowano na rysunku, na którym przedstawiono na Fig. 1a, 1b i 1c rzuty odcinka drutu nawojowego uformowanego w kształcie stożka, Fig. 2 - schemat nawoju bifilarnego drutu, Fig. 3 - wygląd elementu grzejnego, Fig. 4 - element grzejny z czujnikiem temperatury i zabezpieczony kompozytem polimerowym, Fig. 5 - obudowę urządzenia, Fig. 6 - płytkę PCB zamocowanymi gniazdami grzewczymi, Fig. 7 - przekrój poprzeczny urządzenia z układem wzbudzenia i detekcji fluorescencji, Fig. 8 - wykres przedstawiający dynamikę narostu temperatury od czasu, Fig. 9 - wykres narostu temperatury przy niższych wartościach temperatury, Fig. 10 - wykres zapotrzebowania na moc przy ustabilizowanej temperaturze na poziomie 100°C, Fig. 11 - schemat blokowy analogowego regulatora temperatury, Fig. 12 - schemat elektryczny regulatora temperatury, Fig. 13 - schemat blokowy połączeń poszczególnych elementów urządzenia z mikroprocesorowym układem sterownia, Fig. 14 - widmo układu AS7262 (detektor fluorescencji), Fig. 15 - widmo transmisji światłowodu z filtrem.

P r z y k ł a d 1. Budowa urządzenia bez układu optycznego według wynalazku

Urządzenie jest zbudowane z trzyelementowej obudowy, na którą składa się wentylator 117 łączący się na wylocie z obudową 112 otwartą na jednym z boków we wnętrzu, której dzięki takiej budowie powstaje kanał kształcie litery U, oraz z płytki z PCB 105 z gniazdami grzewczymi 100. Obudowa 112, co jest uwidocznione na fig. 5 i fig. 7, jest otwarta z jednej strony. Umożliwia to zamontowanie płytki PCB 105 z gniazdami grzewczymi 100 w urządzeniu. Płytka PCB 105 jest montowana do obudowy ścian 120 obudowy 112 za pomocą otworów montażowych (fig. 5). I po jej umieszczeniu kanał powietrzny U-kształtny zostaje zamknięty i powstaje kanał powietrzny 114. Gniazda grzewcze 100 są wykonane z kilku warstw. Podstawę gniazda grzewczego 100 stanowi rękaw grzewczy 101 z dobrze przewodzącego ciepło metalu, np. z miedzi uformowany w kształt odpowiadający kształtowi probówki reakcyjnej, np. stożka. Następnie na rękawie 101 znajduje się gęsto nawinięty drut nawojowy 102, Fig. 3, w oplocie bifilarnym (fig. 2) i nawój 102 został dodatkowo pokryty warstwą kompozytu polimerowego 103 (fig. 4). Na powierzchni, utworzonej przez nawinięty bifilarnie drut nawojowy 102 znajduje się czujnik temperatury Pt100 albo Pt1000 i dopiero na nią jest naniesiony kompozyt polimerowy 103. Taka konstrukcja zapewnia bezpośredni odczyt temperatury i jednocześnie zapewnia mechaniczne umocowanie i zabezpieczenie go przed wpływem warunków zewnętrznych. Gniazdo grzewcze 100 jest przymocowane do płytki PCB 105 za pomocą lutu bezołowiowego. Natomiast w płytce PCB 105 są dodatkowe otwory 106, które mają na celu ograniczenie przepływu ciepła z gniazda 100 do płytki 105. Płytka 105 jest połączona z układem sterującym i źródłem prądu.

Opisana powyżej, i zobrazowana na figurach od 1 do 4, konstrukcja gniazda rozwiązuje problem techniczny. Zapewnia ona precyzyjną kontrolę temperatury gniazda grzewczego. Ponadto jest możliwe dzięki niej niezależne zasilanie gniazda grzewczego, a tym samym niezależne sterowanie temperaturą probówki w niej umieszczonej. Umieszczenie gniazda, albo zespołu gniazd grzewczych w kanale chłodzącym, zapewnia szybkie chłodzenie. Niezależność kontrolowania napięcia sterującego ogrzewaniem rękawa powoduje, że zapotrzebowanie na moc grzewczą dla pojedynczej probówki jest niskie, co przedstawiono na fig. 10. Dodatkowo powyższa konstrukcja charakteryzuje się małą masą, a w związku z tym znikomą pojemnością cieplną i niskim kosztem wykonania. Powoduje to także, że dzięki niej uzyskuje się szybki narost temperatury.

P r z y k ł a d 2. Budowa urządzenia z układem optycznym (Fig. 7)

Podstawą konstrukcji tego wariantu urządzenia jest konstrukcja z przykładu 1. Istotna różnica jest zawarta w konstrukcji obudowy 112 kanału powietrznego 114.

W obudowie 112 znajduje się dodatkowa wewnętrzna komora 118, oddzielona od kanału powietrznego przegrodą izolacyjną 115. W komorze 118 znajduje się układ wzbudzania i pomiaru fluorescencji złożony z elementów takich jak: światłowód diody wzbudzającej fluorescencję 108, dioda do wzbudzania fluorescencji 109, światłowód z filtrem do detektora fluorescencji 110, detektor fluorescencji 111. Światłowody są wyprowadzone z komory 118 do kanału 114 i są zamocowane do dna gniazda grzewczego 100.

P r z y k ł a d 3. Określenie parametrów temperaturowych urządzenia dla pojedynczego gniazda grzewczego

Na stanowisku z kamerą termowizyjną FLIR A40M zmierzono czas narostu temperatury dla analogowego regulatora przy napięciu zasilania 5 V DC. Średni prąd w momencie nagrzewania to 1,5 A co daje moc około 7,5 Wata. Zależność narostu temperatury od czasu przedstawiono na wykresie Fig. 8. Przeprowadzono liniową aproksymację zmierzonej krzywej i otrzymano liniową zależność

Claims (13)

1. PL 240 709 B1 narostu temperatury od czasu ze współczynnikiem narostu większym niż 21°C na sekundę. Po 3 sekundach następuje próba stabilizacji temperatura na poziomie 77°C. Regulator nie posiada członu ID i został zaprojektowany jedynie do testów narostu temperatury. W przypadku cyfrowej obróbki sygnału należy spodziewać się bardzo dobrej stabilizacji temperatury i braku przeregulowań. Odcinek krzywej po osiągnięciu maksimum i jego nachylenie świadczy również o bardzo szybkim ochładzaniu grzejnika nawet w przypadku braku dodatkowego chłodzenia powietrzem.

   Wyniki uzyskano przy zastosowaniu analogowego regulatora temperatury o schemacie przedstawionym na Fig. 12.

   P r z y k ł a d 4. Określenie parametrów poboru mocy dla pojedynczego gniazda grzewczego według przykładu pierwszego.

   Pomiar temperatury przeprowadzono za pomocą kamery termowizyjnej FLIR A40M. Zapotrzebowanie na energię można określić z wykresu na Fig. 10. Z wykresu wynika, że od utrzymania temperatury w probówce o objętości 200 μl na poziomie 100°C wystarczy 0,7 W mocy. (0,35 A x 2 V).

   Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do przeprowadzania reakcji amplifikacji próbek biologicznych z systemem niezależnej kontroli temperatury probówek w zespole grzewczym zawierającym wieloelementowe gniazda grzewcze umieszczone w obudowie układu chłodzącego, układ sterowania i układ zasilania, znamienne tym, że zespół grzewczy zawiera przynajmniej jedno gniazdo grzewcze (100) zawierające metalowy rękaw grzewczy (101) otoczony nawiniętym na niego bifilarnie nawojem z emaliowanego drutu nawojowego (102), który jest otoczony warstwą kompozytu polimerowego (103), przy czym na powierzchni nawoju znajduje się czujnik temperatury (104), i przynajmniej jedno gniazdo grzewcze jest przymocowane do sterującej płytki PCB (105) umieszczonej na obudowie układu chłodzenia (112), przy czym w płytce PCB (105) jest szczelina (106) ograniczającą przepływ ciepła do płytki PCB (105) od gniazda grzewczego (100), korzystnie w obudowie (112) kanału powietrznego (114) jest wewnętrzna komora (118) zawierająca układ wzbudzania i pomiaru fluorescencji (108, 109, 110, 111).
2. 2. Urządzenie wg. zastrz. od 1 do 2, znamienne tym, że obudowa układu chłodzenia (112) zawiera przynajmniej jeden wentylator (117) połączony wylotem z przynajmniej jedną obudową kanału (112) powietrznego (114) do umieszczania płytki PCB (105) z przynajmniej jednym gniazdem grzewczym (100).
3. 3. Urządzenie wg. zastrz. od 1 do 3, znamienne tym, że obudowa (112) zawiera dwie ściany boczne (120) połączone ze sobą za pomocą ściany trzeciej (115, 121).
4. 4. Urządzenie wg. zastrz. od 1 do 4, znamienne tym, że narost temperatury rękawa grzewczego wynosi przynajmniej 20°C/s.
5. 5. Urządzenie wg. zastrz. od 1 do 5, znamienne tym, że czujnikiem temperatury (104) jest czujnik Pt100 albo Pt1000.
6. 6. Urządzenie wg. zastrz. od 1 do 6, znamienne tym, że płytka PCB (105) jest połączona z układem sterowania oraz źródłem zasilania.
7. 7. Urządzenie wg. zastrz. od 1 do 7, znamienne tym, że gniazdo grzewcze (100) w przekroju poprzecznym jest okrągłe.
8. 8. Urządzenie wg. zastrz. od 1 do 7, znamienne tym, że gniazdo grzewcze (100) w przekroju podłużnym ma kształt zwężającego się stożka.
9. 9. Urządzenie wg. zastrz. od 1 do 8, znamienne tym, że grubość rękawa grzewczego (101) jest nie większa niż 0,1 mm.
10. 10. Urządzenie wg. zastrz. od 1 do 9, znamienne tym, że rękaw grzewczy (101) jest wykonany z miedzi.
11. 11. Urządzenie wg. zastrz. od 1 do 10, znamienne tym, że drut nawojowy (102) wykonany jest z miedzi.
12. 12. Urządzenie wg. zastrz. od 1 do 11, znamienne tym, że drut nawojowy (102) jest emaliowany emalią na bazie poliuretanu.
13. 13. Urządzenie wg. zastrz. od 1 do 12, znamienne tym, że układ wzbudzania i pomiaru fluorescencji jest zamocowany do obudowy (112) kanału powietrznego (114) i zawiera: światłowód